环保型缓蚀剂壳寡糖对304不锈钢化学机械抛光的影响

为研究环保型缓蚀剂壳寡糖对304不锈钢化学机械抛光过程和抛光效果的影响,探讨其在抛光过程中与金属表面的作用方式及吸附机制,采用化学机械抛光试验、接触角测量、扫描电子显微镜(SEM)和X-射线色散能谱仪(EDS)分析等方法,研究壳寡糖有机分子对304不锈钢化学机械抛光的影响,采用量子化学计算研究壳寡糖分子的全局反应参数,分析计算反应活性位点,采用分子动力学模拟有机分子在金属表面的吸附并分析活性原子的径向分布。结果表明：CMP抛光过程中添加壳寡糖能够通过吸附作用在304不锈钢表面形成一层疏水性的薄膜,抑制氧化剂对不锈钢表面的刻蚀,提高抛光后的表面质量;在壳寡糖质量浓度为400 mg/L时得到表面粗糙度为1.65 nm的最佳表面质量。量子化学研究表明,壳寡糖的活性反应位点主要为O原子,能够在金属表面形成多中心吸附。分子动力学模拟表明,壳寡糖有机分子能够平行吸附在金属表面,有机分子中的O原子能够与铁原子形成配位键,在吸附中占据主导地位。     

铝材轧制润滑剂的摩擦化学研究进展

从轧制过程中金属表面化学效应、润滑剂在金属表面吸附机理、润滑吸附膜的结构和润滑剂的摩擦化学反应等几方面评述了铝材轧制润滑剂的摩擦化学研究内容和最新进展 ,对其存在的问题及发展趋势也作了讨论。     

硼化植物油的摩擦化学研究

在植物油中引入硼,合成了新型润滑油添加剂硼化植物油。四球机摩擦磨损试验表明,硼化植物油具有极好的减摩、抗磨和极压性能,其润滑作用机理是由于长链植物油的载体作用、硼的缺电子以及两者的协同作用于摩擦金属表面形成了一层高强度的吸附膜和／或摩擦化学反应膜。     

生物柴油-柴油混合燃料润滑性能研究

对比研究菜籽油为原料制取的生物柴油与石化柴油混合后组成的混合燃料与纯石化柴油的润滑性能。在摩擦磨损测试机上,考察2种燃料作为润滑剂时摩擦副的磨损失重;采用体式显微镜观察摩擦副表面纹理;采用铁谱显微镜分析润滑油油样。结果表明:生物柴油的加入使混合燃料中含有较多的氧和极性团,表现出较好的油性和湿润性,有利于裸露金属表面氧化膜和物理吸附膜的生成,使得混合燃料具有优于石化柴油的润滑性能。     

油酸基极压水性润滑添加剂的合成及性能研究

为提高水基润滑剂的润滑性以及抗磨减摩性能,合成一种环境友好的含极压元素P、 N的油酸基极压水性润滑添加剂(OWELA)。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)对中间体聚合P-N二元醇(PG)和OWELA进行表征,用四球摩擦试验机研究PG和OWELA的润滑性能。利用扫描电镜和X射线光电子能谱对钢球的磨损表面进行分析,探讨其润滑机制。结果表明:相较于PG, OWELA可以显著降低水的摩擦因数和磨痕直径,可使纯水最大无卡咬载荷提高3.5倍,且具有良好防腐性能; OWELA优异的摩擦学性能归因于高活性极压元素P、 N与金属形成高强度的化学反应膜,以及脂肪酸分子在金属表面形成了物理吸附膜,两者起到协同增效作用。     

新型高档减摩润滑材料在油田装备上的应用

一、新型高档减摩润滑材料的特点 新型高档减摩润滑材料可有效地吸附并渗透在金属表面的微孔中或摩擦副凹凸不平的摩擦面上,形成一层牢固的化学吸附膜,使金属表面光滑致密、摩擦系数低、摩擦生热小,既抗压、抗磨、抗腐蚀,又可用于高、低温环境。同时,由于添加剂中的某种成分在温度升高分解时可吸热,抑制了润滑油温的升高,延缓润滑油的氧化变质,提高润滑油的使用寿命。 二、新型高档减摩润滑保护材料在油田设备上的应用 通过多年油田设备使用润滑油的实践,我们选用了两种较为理想的产品,即美国生产的“路必通永久护剂”和胜利油田…     

S-N型润滑添加剂的合成及其摩擦学性能研究

合成一种新型环境友好型、无灰、非磷极压抗磨剂——含羟基二烷基二硫代氨基甲酸衍生物(DDCSD)。采用红外光谱仪对其结构进行表征,利用热分析仪考察其热稳定性,使用四球试验机及SRV考察其在复合锂基润滑脂中的摩擦学性能,并用扫描电子显微镜及X射线光电子能谱分析摩擦表面形貌及表面化学成分。结果表明,DDCSD具有良好的热稳定性,能有效提高基础脂的抗磨、减摩及极压性能,可作为多功能润滑油脂添加剂ZDDP的替代品。这是由于DDCSD在摩擦过程中发生化学吸附及摩擦化学反应,在金属表面上形成了一层具有抗磨减摩性能的边界润滑膜,从而起到抗磨减摩的作用。     

切削液渗透毛细管的动力学模型研究

在对切削液润滑作用及毛细管渗透过程进行理论分析基础上，建立了切削液渗透毛细管的动力学模型，通过对水和蓖麻油两种切削液渗透毛细管过程的理论计算认为，切削液有效润滑作用的必要条件是切削液渗透毛细管并在刀一屑接触区形成润滑层时有时间储备，否则切削液小能充分发挥润滑作用。     

类金刚石碳基薄膜在1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的摩擦学性能

利用射频等离子体增强化学气相沉积技术,以甲烷为气源,在单晶硅(P(001))衬底上制备类金刚石碳基薄膜(DLC);利用高速往复摩擦磨损试验机分别测试DLC薄膜/Al2O3球摩擦副在大气环境下和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液润滑下的摩擦磨损性能;利用光学显微镜,X射线光电子能谱和三维轮廓仪分别对磨痕、磨痕表面元素和磨损率进行考察。实验结果表明:DLC薄膜在离子液润滑时,在低载荷下减摩作用明显,但在较高载荷下摩擦因数较无离子液润滑时高,且不随载荷增加而变化,推测是离子液形成了边界润滑膜;XPS分析表明这层边界润滑膜可能是由离子液物理吸附在摩擦接触面上形成的,并且对DLC薄膜有很强的抗磨作用。     

双羟基硬脂酸在蓖麻油中的润滑性能的研究

利用四球摩擦磨损试验机考察了所合成的双羟基硬脂酸在蓖麻油中的摩擦学性能．并用扫描电子显微镜观察分析了磨斑表面的形貌。结果表明：双羟基硬脂酸添加剂可以显著改善蓖麻油的抗磨减摩性能和极压性能;含上述添加剂的蓖麻油在摩擦过程中发生了化学吸附反应,在摩擦表面形成了含双羟基硬脂酸的吸附膜．从而改善了蓖麻油的摩擦学性能。     

苯并三氮唑羧酸衍生物和磷酸三丁酯的摩擦学协同性能

合成了一种新型无磷苯并三氮唑衍生物（BTB），利用四球摩擦磨损试验机考察了单剂BTB、磷酸三丁酯（TBP）以及不同配比的BTB和TBP的复合添加剂在液体石蜡中的摩擦磨损性能；用带散射能谱的扫描电镜分析了磨损表面形貌和元素分布。结果表明：所合成的BTB添加剂能提高基础油的承栽能力和减摩、抗磨性能，并且与TBP具有协同作用；在摩擦过程中发生物理、化学吸附的同时，与金属表面发生摩擦化学反应，生成一层复合膜，从而起到了极压抗磨作用。     

铋系纳米材料在润滑中的应用

绿色金属铋系纳米材料在满足润滑剂环保要求同时也显示了良好的摩擦学性能。综述了近年来纳米材料的制备方法以及铋系纳米材料在润滑油脂中的作用机制和应用进展,并指出了铋系纳米材料作为润滑油脂添加剂在摩擦学中的研究发展趋势。铋系纳米材料在润滑油脂中的作用机制为:铋系纳米有机物易于吸附在摩擦金属表面上,生成了一层有机复合膜;由于铋金属纳米粒子带有电荷而向表面移动,并沉积于摩擦表面形成非晶体或无定形膜,从而起到减摩抗磨作用。铋纳米粒子在润滑油中的分散性和稳定性问题是影响其在润滑中推广应用的主要因素,通过改进纳米粒子的制备工艺及研制和合成新的分散剂和稳定剂,可解决润滑油中纳米粒子在苛刻条件下的稳定性。     

唾液在牙科陶瓷表面的吸附成膜与润滑行为研究

采用纳米划痕技术,研究人全唾液在牙科陶瓷表面的吸附成膜与润滑性能,分析唾液蛋白在牙科陶瓷表面的吸附机制。结果表明,经过1 min吸附处理后,陶瓷表面吸附形成一层均匀致密的唾液吸附膜,表明人全唾液在牙科陶瓷表面具有较好的吸附成膜性;黏附强度测试结果表明,唾液吸附膜和牙科陶瓷及人牙釉质之间的黏附强度相近。人全唾液在牙科陶瓷表面具有较好的吸附成膜性和结合强度,可以在牙科陶瓷材料服役过程中显著减轻其表面的摩擦磨损,提供有效的润滑作用。唾液蛋白与牙科陶瓷之间的静电作用是导致牙科陶瓷表面具有良好的吸附成膜性和较高黏附强度的主要原因。     

苦参碱-6、左旋肉碱-柠檬酸离子液体的制备及润滑特性研究

制备苦参碱-6和左旋肉碱-柠檬酸2种离子液体,分析其结构和热稳定性。研究Si_3N_4球与316不锈钢、Al、Cu、Ti 4种金属基体对摩时,2种离子液体作为润滑剂的润滑性能,并与美孚一号润滑油的润滑性能进行比较。结果表明:2种离子液体在不同基体上具有不同的润滑效果,其中左旋肉碱-柠檬酸具有较低的摩擦因数和较高的热稳定性,其润滑下基体表面磨痕较均匀光整且磨损体积小;左旋肉碱-柠檬酸润滑效果较美孚一号润滑油更好,这是因为其在摩擦过程中形成了有效的物理吸附保护膜和摩擦化学反应膜,并生成了更加复杂的含铁化合物润滑涂层,二者共同作用提高了润滑效果。     

噻二唑衍生物作为润滑脂多功能添加剂的性能研究

利用不同长度碳链的脂肪醇合成3种多功能型极压抗磨剂——2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑衍生物,考察其作为添加剂在复合锂基润滑脂中的摩擦学性能及抗氧化性能,利用扫描电子显微镜及X射线光电子能谱分别分析了磨痕表面形貌及表面化学成分。试验结果表明:合成的噻二唑衍生物都能有效提高基础脂的极压、抗磨、减摩及抗氧化性能;噻二唑衍生物在摩擦过程中发生了化学吸附及摩擦化学反应,在摩擦区域金属表面上形成了一层以硫化物为主,同时含有含氮小分子及铁的氧化物组成的复杂边界润滑膜,从而起到了良好的抗磨减摩的作用。     

石墨烯对蓖麻油润滑性能影响的试验研究

新型碳纳米材料石墨烯(Gr)作为添加剂在矿物油中已有广泛的应用研究,但是在植物油中应用研究相对较少。以植物油蓖麻油作为润滑基础油,油酸修饰的石墨烯(mGr)作为添加剂,配制不同质量分数mGr的混合蓖麻油,在四球摩擦试验机上开展混合蓖麻油的润滑性能研究,讨论mGr和蓖麻油相互作用的机制。试验结果发现,功能团修饰后的mGr能够改善蓖麻油润滑性能,含质量分数0.002%mGr的混合蓖麻油润滑下的磨斑直径和平均摩擦因数最低,比纯蓖麻油润滑分别减小14.8%和23.7%,其对应的钢球表面磨损程度最轻;mGr在试验初始阶段与蓖麻油的协同润滑作用不明显,而在中后阶段能改善蓖麻油的润滑性能。     

OFM—1节能减磨剂

据有关统计资料表明,能源的1/3～1/2消耗在摩擦上,在机械零件的失效中,磨损失效占60～80％。在内燃机能耗中其中相当大的一部分是消耗在摩擦上的无用能耗。因此,正确合理地使用内燃机润滑油,对节省能源,提高内燃机效率及延长其使用寿命具有重大意义。在机油中加入各种减磨剂是提高机油质量的重要途径。OFM-1节能减磨剂主要含石墨等特种减磨剂和抗氧抗腐等添加剂,经特种工艺制成,是一种灰黑色微粒胶体悬浊液,具有良好的流动性。这种减磨剂可加入任何一种润滑机油中,并可在摩擦副表面形成一种牢固的物理吸附和化学吸附膜。这种膜能防止金属表面的直接接触,提高机械的密封性能,从而降低摩擦副的摩擦和磨损,并将消耗于摩擦和磨损的无用     

蓖麻油基含氧化石墨烯润滑脂的制备及其性能研究

以蓖麻油为基础油,以一水氢氧化锂、12-羟基硬脂酸和癸二酸为稠化剂原料,氧化石墨烯(GO)为添加剂,制备3种含GO不同质量分数的混合锂基脂,分别利用锥入度试验器、钢网分油测试仪、滴点试验器、流变仪、热重分析仪、摩擦试验机和三维形貌仪考察其理化性能和润滑性能,探讨GO对蓖麻油基润滑脂的作用机制。结果表明:含GO混合锂基脂的黏度随剪切率和温度的增加均呈非线性减小的变化趋势,但随着剪切速率和温度的升高,GO对蓖麻油基润滑脂的黏度与剪切速率关系和黏温特性影响越来越小;微量的GO能够提高混合脂的热稳定性能;混合锂基脂的平均摩擦因数随GO质量分数的增加呈先减小后增大的变化趋势,适量的GO有助于提高蓖麻油基润滑脂的减摩抗磨性能,这是因为摩擦过程中GO以片层形式进入摩擦副的接触区,能够有效地降低摩擦副表面的直接接触概率,且GO具有自润滑性能,在摩擦副界面上发挥较为有效的润滑作用。     

环烷酸在超低硫喷气燃料中的摩擦学性能

采用高频往复试验机(HFRR)考察环烷酸用作喷气燃料抗磨剂在柴油机上使用时的摩擦学性能,采用纳米三维仪、SEM扫描电镜及EDS能谱对试验球磨斑表面形貌进行分析。结果表明,在HFRR试验中,随着环烷酸添加量的增加,磨斑直径和摩擦因数曲线开始时迅速减小,随后缓慢减小,当环烷酸质量浓度在80 mg/L以上时能够满足喷气燃料在柴油发动机上对润滑性的使用需求;随着环烷酸添加量的增加,试验球磨痕表面粗糙度下降;在喷气燃料中添加环烷酸后磨痕表面的O元素明显增加,说明环烷酸在摩擦化学作用下与金属基体发生了化学吸附,起到了抗磨效果。     

苯并三氮唑衍生物和TCP的摩擦学协同性能研究

合成了一种新型无硫磷苯并三氮唑衍生物(EBP),利用四球摩擦磨损试验机考察了单剂EBP、磷酸三甲酚酯(TCP)以及含不同质量比的EBP和TCP的复合添加剂在加氢油中的摩擦磨损性能;用SEM和XPS分析了磨损表面形貌和元素分布.结果表明所合成的EBP添加剂能提高加氢油的承载能力和减摩和抗磨性能,并且与TCP具有一定的协同作用;添加剂在摩擦过程中发生物理、化学吸附的同时,与金属表面进一步发生摩擦化学反应,生成一层复合膜,从而起到了极压抗磨作用.